Система автоматического регулирования

 

ОПИСАНИЕ

И!ЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

37880I

Союз Советских

Социалистических

Респубики :.л т

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено IO.Ч.1971 (№ 1657790/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 18.1Ч.1973. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 25Л 11.1973

М. Кл. G 05b 11/26

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.316.7(088.8) Авторы изобретения Н. М. Третьяков, Н. М. Третьякова, Ю. А. Модестов, Э. Е. Рациборский и А. С. Степанов

Заявитель Воркутинский филиал Ленинградского ордена Ленина и ордена

Трудового Красного Знамени горного института им. Г. В. Плеханова

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть применено для управления медленно, протекающими процессами: химическими, тепловыми, процессами обогащения, Известны системы автоматического регулирования, содержащие датчик на. выходе объекта регулирования, соединенный с элементом сравнения, усилитель, вход которого подключен к элементу, сравнения, а выход — к блоку квантован»ия входного сигнала, и два формирователя длительности импульсов, выполнен= ных на транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, база, которого соединеHà с времязадающими конденсаторами .и через резистор — с диодом, при этом выходы блока квантования входного сигнала непосредственно .подключены к времязадающим конденсаторам первого формирователя длительности импульсов и через элементы «HE» — к времязадающим конденсаторам второго формирователя длительности импульсов. Первый выход блока квантования входного сигнала через элемент «НЕ» подключен ко входу первого элемента «ИЛИ», а и-ый выход — ко входу второго элемента «ИЛИ», вторые входы которых связаны с выходом соответствующего формирователя длительности импульсов, а выхОды — с двумя входами испо.1нитсльн ого ме= ханизма, соединенного с объектом регулирования.

Предлагаемая система отличается тем, что между коллекторной цепью транзисторов формирователей длительности импульсов и катодами их диодов включен потенциометр, дви= жок которого соединен с одним из выводов потенциометра и механически связан с выход= ным валом исполнительного механизма. Это позволяет ликвидировать нелинейность статических характеристик объекта регулирования.

На чертеже изображена схема предлагаемой системы регулирования.

Она содержит датчик, например, темпера15 туры 1, элемент сравнения 2, усилитель 3, блок 4 квантования входного сигнала,,первый формирователь 5 длительности импульсов, второй формирователь б длительности импул ьсов, задатчик 7, объект регулирования 8, исполнительный механизм 9, первый элемент

«ИЛИ» 10, второй элемент «ИЛИ» 11, транзисторы 12, времязадающие конденсаторы 13, элементы «НЕ» 14, резисторы 15, диоды 1б и потен»циометр 17.

25 Система работает следующим образом. При отклонении регулируемой величины от задания сигнал с выхода усилителя 8 пересекает квантованные уровни блока квантования, выходные транзисторы которого (на чертеже не

30 показаны) запираются при пересечении уров378301

15 го ня снизу вверх и открываются,при пересече= нии уровня сверху вниз.

В первом случае конденсаторы 18 заряжаются, транзистор 12 при этом открывается и во время заряда своего режима не меняет. Во втором случае, т. е, .при уменьшении сигнала, в результате перезаряда конденсаторов 18 транзистор 12 переходит в режим отсечки. На выход поступает импульсный сигнал, длительность которого определяется величиной емкости соответствующего конденсатора 18 и со= противлениями резисторов 15.

Таким образом, на каждое пересечение .cHãналом квантованного уровня сверху вниз первый формирователь длительности импульсов реагирует импульсом соответствующей длительности на входе исполнительного механ изма 9.

Если выходы блока квантования подавать на входы формирователя длительности им,пульсов не непосредственно, а через инвертирующие элементы «НЕ», то такой формирователь будет реагировать на увеличение сигнала, т. е. на пересечение каждого кванта снизу вверх (формирователь б). При отклонении регулируемой величины от задания в ту или иную сторон у сигналы со входов блока квантования .появляются или исчезают. На каждое появление сигнала реагирует формирователь 5, формируя на своем выходе импул ьсный сигнал заданной длительности, который через элемент «ИЛИ» 10 задается на вход исполнительного механизма 9. На каждое исчезновение сигнала реагирует формирователь б, формируя на своем выходе импульсный сигнал, который через схему «ИЛИ» 11 подается на исполнительный механизм 9. ,При выходе регулируемой величины из зоны нечувствительности трехпозиционного регулирования (выше верхнего или ниже нижнего уровня) .на соответствующем выходе системы фиксируется непрерывный управляющий сигнал. Емкости конденсаторов формирователей длительности импульсов должны быть подобраны так, чтобы длительность импульса была тем больше, чем больше отклонение регулируемой величины от задавания, т. е. f>(t>( (4(14 (закон нарастания может, быть любым: линейным, степенным, показательным, логарифмическим и т. д.). Кроме того, длительность управляющего импульса .при переходе сипн ал ом одного и того же квантованно:го уровня в направлен|ии от задания всегда больше, чем при .переходе его в направлении к заданию.

Так как частота появления импульсов на выходе системы пропорциональна абсолютной величине производной, т. е.

Зо

60 то, изменяя .шаг .квантования, от задавания к границам зоны нечувствительности iIIo определенному закону, можно получить необходимый закон реакции системы на производную отклонения регулируемой величины от задания.

При работе системы и наличии в контуре регулирования элементов с н елинейными статическими характеристиками перемещение регулирующего органа объекта 8 вызывает изменение крутизны статической характеристики системы. Так как регулирующий орган объекта 8 жестко связан с валом испол н ительного механизма 9, а последний с движком потенциометра 17, то это же перемещение,вызывет изменение длительности импульсов на выходе регу лятора, корректируя тем самым статическую характеристику системы в нужную сторону.

Предмет изобретения

Система автоматического регулирования, содержащая датчик на выходе объекта регулирования, соединенный с элементом сравнения, усилитель, вход которого:подключен к элементу сравнеHiHH, а выход,— к блоку квантования входного сигнала, и два формирователя длительности импульсов, выполненных на транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, база которого соединена с времязадающими конденсаторами и через резистор — с диодом, при этом выходы блока кван1тования входного сигнала подключены непосредственно к времязадающим конденсаторам первого формирователя. длительности импульсов и через элементы «НЕ» — к время= задающим. конденсаторам второго формирователя длительности импульсов, первый выход блока квантования .входного ситнала через элемент «НЕ» подключен ко входу, первого элемента «ИЛИ», а и-ый выход — ко входу второго элемента «ИЛИ», вторые входы когорых связаны с выходом соответствующего формирователя длительности импульсов, а выходы — с двумя входами исполнительного механизма, соединенного с объектом,регулирования, отличающаяся тем, что, с целью ликвидации нелинейных статических характеристик объекта регулирования, между коллекторной цепью транзисторов формирователей длительности импульсов и катодами их диодов вкл ючен потенц иометр, движок которого соединен с одним из выводов потенциометра и механически связан с выходным валом исполнительного механизма.

378801

Составитель 3. Маркова

Техред Е. Борисова Корректор Е. Денисова

Редактор Т. Фадеева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2034/4 Изд. № 500 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5